顯微鏡的成像原理

2021-12-27 19:01:45 字數 5383 閱讀 5871

1樓:佛絲琦

光學顯微鏡主要由目鏡、物鏡、載物臺和反光鏡組成。目鏡和物鏡都是凸透鏡,焦距不同。物鏡的凸透鏡焦距小於目鏡的凸透鏡的焦距。

物鏡相當於投影儀的鏡頭,物體通過物鏡成倒立、放大的實像。目鏡相當於普通的放大鏡,該實像又通過目鏡成正立、放大的虛像。經顯微鏡到人眼的物體都成倒立放大的虛像。

反光鏡用來反射,照亮被觀察的物體。反光鏡一般有兩個反射面:一個是平面鏡,在光線較強時使用;一個是凹面鏡,在光線較弱時使用,可會聚光線。

電子顯微鏡是根據電子光學原理,用電子束和電子透鏡代替光束和光學透鏡,使物質的細微結構在非常高的放大倍數下成像的儀器。

電子顯微鏡的分辨能力以它所能分辨的相鄰兩點的最小間距來表示。20世紀70年代,透射式電子顯微鏡的解析度約為0.3奈米(人眼的分辨本領約為0.

1毫米)。現在電子顯微鏡最大放大倍率超過300萬倍,而光學顯微鏡的最大放大倍率約為2000倍,所以通過電子顯微鏡就能直接觀察到某些重金屬的原子和晶體中排列整齊的原子點陣。

2樓:千秋心緣

成像,這時候的物體應該在物鏡(凸透鏡

2)的一倍焦距以內,這樣經過第二次成像,第二次成的像是一個放大的正立的虛像。

3樓:科學普及交流

顯微鏡的成像原理:凸透鏡成像。

顯微鏡主要由目鏡、物鏡、載物臺和反光鏡組成。目鏡和物鏡都是凸透鏡,焦距不同。物鏡的凸透鏡焦距小於目鏡的凸透鏡的焦距。

物鏡相當於投影儀的鏡頭,物體通過物鏡成倒立、放大的實像。目鏡相當於普通的放大鏡,該實像又通過目鏡成正立、放大的虛像。經顯微鏡到人眼的物體都成倒立放大的虛像。

反光鏡用來反射,照亮被觀察的物體。反光鏡一般有兩個反射面:一個是平面鏡,在光線較強時使用;一個是凹面鏡,在光線較弱時使用,可會聚光線。

簡介:顯微鏡是由一個透鏡或幾個透鏡的組合構成的一種光學儀器,是人類進入原子時代的標誌。主要用於放大微小物體成為人的肉眼所能看到的儀器。

顯微鏡分光學顯微鏡和電子顯微鏡:光學顯微鏡是在2023年由荷蘭的詹森父子所首創。現在的光學顯微鏡可把物體放大1600倍,分辨的最小極限達0.

11微米,國內顯微鏡機械筒長度一般是160毫米,其中對顯微鏡研製,微生物學有巨大貢獻的人為列文虎克,荷蘭籍。

顯微鏡是人類20世紀最偉大的發明物之一。在它發明出來之前,人類關於周圍世界的觀念侷限在用肉眼,或者靠手持透鏡幫助肉眼所看到的東西。

顯微鏡把一個全新的世界展現在人類的視野裡。人們第一次看到了數以百計的「新的」微小動物和植物,以及從人體到植物纖維等各種東西的內部構造。顯微鏡還有助於科學家發現新物種,有助於醫生**疾病。

顯微鏡的成像原理

4樓:千與千尋

顯微鏡是利用凸透鏡的放大成像原理,將人眼不能分辨的微小物體放大到人眼能分辨的尺寸,其主要是增大近處微小物體對眼睛的張角(視角大的物體在視網膜上成像大),用角放大率m表示它們的放大本領。

因同一件物體對眼睛的張角與物體離眼睛的距離有關,所以一般規定像離眼睛距離為25釐米(明視距離)處的放大率為儀器的放大率。顯微鏡觀察物體時通常視角甚小,因此視角之比可用其正切之比代替。

顯微鏡是人類20世紀最偉大的發明物之一。在它發明出來之前,人類關於周圍世界的觀念侷限在用肉眼,或者靠手持透鏡幫助肉眼所看到的東西。

顯微鏡把一個全新的世界展現在人類的視野裡,人們第一次看到了數以百計的「新的」微小動物和植物,以及從人體到植物纖維等各種東西的內部構造。顯微鏡還有助於科學家發現新物種,有助於醫生**疾病。

最早的顯微鏡是16世紀末期在荷蘭製造出來的。發明者是亞斯·詹森,荷蘭眼鏡商,或者另一位荷蘭科學家漢斯·利珀希,他們用兩片透鏡製作了簡易的顯微鏡,但並沒有用這些儀器做過任何重要的觀察。

5樓:詬湊謨琅

光學顯微鏡:光學顯微鏡的原理光學顯微鏡主要由目鏡、物鏡、載物臺和反光鏡組成。目鏡和物鏡都是凸透鏡,焦距不同。

物鏡的凸透鏡焦距小於目鏡的凸透鏡的焦距。物鏡相當於投影儀的鏡頭,物體通過物鏡成倒立、放大的實像。目鏡相當於普通的放大鏡,該實像又通過目鏡成正立、放大的虛像。

經顯微鏡到人眼的物體都成倒立放大的虛像。反光鏡用來反射,照亮被觀察的物體。反光鏡一般有兩個反射面:

一個是平面鏡,在光線較強時使用;一個是凹面鏡,在光線較弱時使用,可會聚光線。

電子顯微鏡:電子顯微鏡是根據電子光學原理,用電子束和電子透鏡代替光束和光學透鏡,使物質的細微結構在非常高的放大倍數下成像的儀器。

微鏡是由一個透鏡或幾個透鏡的組合構成的一種光學儀器,是人類進入原子時代的標誌。主要用於放大微小物體成為人的肉眼所能看到的儀器。

顯微鏡分光學顯微鏡和電子顯微鏡:光學顯微鏡是在2023年由荷蘭的詹森父子所首創。現在的光學顯微鏡可把物體放大1600倍,分辨的最小極限達波長的1/2,國內顯微鏡機械筒長度一般是160毫米,其中對顯微鏡研製,微生物學有巨大貢獻的人為列文虎克、荷蘭籍。

6樓:

1、 根據你問的問題,你應該問的是光學顯微鏡。

2、 光學顯微鏡的成像是利用凸透鏡的成像原理,如圖。

3、 顯微鏡的成像是利用多個凸透鏡(透鏡組),原理如圖。

附:凸透鏡成像規律:

u>2f ff2f 成倒立 放大 實像

uu=f 不成像

u=2f 成倒立 等大 實像

f 表示透鏡焦距

u 表示物體與透鏡之間距離(簡稱物距)

7樓:匿名使用者

其實普通的光學顯微鏡是根據凸透鏡的成像原理,要經過凸透鏡的兩次成像。第一次先經過物鏡(凸透鏡1)成像,這時候的物體應該在物鏡(凸透鏡1)的一倍焦距和兩倍焦距之間,根據物理學的原理,成的應該是放大的倒立的實像。而後以第一次成的物像作為「物體」,經過目鏡的第二次成像。

由於我們觀察的時候是在目鏡的另外一側,根據光學原理,第二次成的像應該是一個虛像,這樣像和物才在同一側。因此第一次成的像應該在目鏡(凸透鏡2)的一倍焦距以內,這樣經過第二次成像,第二次成的像是一個放大的正立的虛像。如果相對實物說的話,應該是倒立的放大的虛像。

8樓:波碧戎

樓上的就會複製貼上   標準原理應該是因為光在不同介質的傳播速度不同造成的。包括照相機也是這個原理。

二倍焦距以外,倒立縮小實像;

一倍焦距到二倍焦距,倒立放大實像;

一倍焦距不成像;

一倍焦距以內,正立放大虛像;

成實像物和像在凸透鏡異側,成虛像在凸透鏡同側。

9樓:

答案有點長,但很詳細,慢慢看吧:

電子顯微鏡是根據電子光學原理,用電子束和電子透鏡代替光束和光學透鏡,使物質的細微結構在非常高的放大倍數下成像的儀器。

電子顯微鏡的分辨能力以它所能分辨的相鄰兩點的最小間距來表示。20世紀70年代,透射式電子顯微鏡的解析度約為0.3奈米(人眼的分辨本領約為0.

1毫米)。現在電子顯微鏡最大放大倍率超過300萬倍,而光學顯微鏡的最大放大倍率約為2000倍,所以通過電子顯微鏡就能直接觀察到某些重金屬的原子和晶體中排列整齊的原子點陣。

2023年,德國的克諾爾和魯斯卡,用冷陰極放電電子源和三個電子透鏡改裝了一臺高壓示波器,並獲得了放大十幾倍的圖象,證實了電子顯微鏡放大成像的可能性。2023年,經過魯斯卡的改進,電子顯微鏡的分辨能力達到了50奈米,約為當時光學顯微鏡分辨本領的十倍,於是電子顯微鏡開始受到人們的重視。

到了二十世紀40年代,美國的希爾用消像散器補償電子透鏡的旋轉不對稱性,使電子顯微鏡的分辨本領有了新的突破,逐步達到了現代水平。在中國,2023年研製成功透射式電子顯微鏡,其分辨本領為3奈米,2023年又製成分辨本領為0.3奈米的大型電子顯微鏡。

電子顯微鏡的分辨本領雖已遠勝於光學顯微鏡,但電子顯微鏡因需在真空條件下工作,所以很難觀察活的生物,而且電子束的照射也會使生物樣品受到輻照損傷。其他的問題,如電子槍亮度和電子透鏡質量的提高等問題也有待繼續研究。

分辨能力是電子顯微鏡的重要指標,它與透過樣品的電子束入射錐角和波長有關。可見光的波長約為300~700奈米,而電子束的波長與加速電壓有關。當加速電壓為50~100千伏時,電子束波長約為0.

0053~0.0037奈米。由於電子束的波長遠遠小於可見光的波長,所以即使電子束的錐角僅為光學顯微鏡的1%,電子顯微鏡的分辨本領仍遠遠優於光學顯微鏡。

電子顯微鏡由鏡筒、真空系統和電源櫃三部分組成。鏡筒主要有電子槍、電子透鏡、樣品架、熒光屏和照相機構等部件,這些部件通常是自上而下地裝配成一個柱體;真空系統由機械真空泵、擴散泵和真空閥門等構成,並通過抽氣管道與鏡筒相聯接;電源櫃由高壓發生器、勵磁電流穩流器和各種調節控制單元組成。

電子透鏡是電子顯微鏡鏡筒中最重要的部件,它用一個對稱於鏡筒軸線的空間電場或磁場使電子軌跡向軸線彎曲形成聚焦,其作用與玻璃凸透鏡使光束聚焦的作用相似,所以稱為電子透鏡。現代電子顯微鏡大多采用電磁透鏡,由很穩定的直流勵磁電流通過帶極靴的線圈產生的強磁場使電子聚焦。

電子槍是由鎢絲熱陰極、柵極和陰極構成的部件。它能發射並形成速度均勻的電子束,所以加速電壓的穩定度要求不低於萬分之一。

電子顯微鏡按結構和用途可分為透射式電子顯微鏡、掃描式電子顯微鏡、反射式電子顯微鏡和發射式電子顯微鏡等。透射式電子顯微鏡常用於觀察那些用普通顯微鏡所不能分辨的細微物質結構;掃描式電子顯微鏡主要用於觀察固體表面的形貌,也能與 x射線衍射儀或電子能譜儀相結合,構成電子微探針,用於物質成分分析;發射式電子顯微鏡用於自發射電子錶面的研究。

投射式電子顯微鏡因電子束穿透樣品後,再用電子透鏡成像放大而得名。它的光路與光學顯微鏡相仿。在這種電子顯微鏡中,影象細節的對比度是由樣品的原子對電子束的散射形成的。

樣品較薄或密度較低的部分,電子束散射較少,這樣就有較多的電子通過物鏡光欄,參與成像,在影象中顯得較亮。反之,樣品中較厚或較密的部分,在影象中則顯得較暗。如果樣品太厚或過密,則像的對比度就會惡化,甚至會因吸收電子束的能量而被損傷或破壞。

透射式電子顯微鏡鏡筒的頂部是電子槍,電子由鎢絲熱陰極發射出、通過第一,第二兩個聚光鏡使電子束聚焦。電子束通過樣品後由物鏡成像於中間鏡上,再通過中間鏡和投影鏡逐級放大,成像於熒光屏或照相干版上。

中間鏡主要通過對勵磁電流的調節,放大倍數可從幾十倍連續地變化到幾十萬倍;改變中間鏡的焦距,即可在同一樣品的微小部位上得到電子顯微像和電子衍射影象。為了能研究較厚的金屬切片樣品,法國杜洛斯電子光學實驗室研製出加速電壓為3500千伏的超高壓電子顯微鏡。掃描式電子顯微鏡結構示意圖

掃描式電子顯微鏡的電子束不穿過樣品,僅在樣品表面掃描激發出次級電子。放在樣品旁的閃爍晶體接收這些次級電子,通過放大後調製映象管的電子束強度,從而改變映象管熒光屏上的亮度。映象管的偏轉線圈與樣品表面上的電子束保持同步掃描,這樣映象管的熒光屏就顯示出樣品表面的形貌影象,這與工業電視機的工作原理相類似。

掃描式電子顯微鏡的解析度主要決定於樣品表面上電子束的直徑。放大倍數是映象管上掃描幅度與樣品上掃描幅度之比,可從幾十倍連續地變化到幾十萬倍。掃描式電子顯微鏡不需要很薄的樣品;影象有很強的立體感;能利用電子束與物質相互作用而產生的次級電子、吸收電子和 x射線等資訊分析物質成分。

掃描式電子顯微鏡的電子槍和聚光鏡與透射式電子顯微鏡的大致相同,但是為了使電子束更細,在聚光鏡下又增加了物鏡和消像散器,在物鏡內部還裝有兩組互相垂直的掃描線圈。物鏡下面的樣品室內裝有可以移動、轉動和傾斜的樣品臺

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